一种出租车和公交车协同监测时选择公交线路的方法技术

一种出租车和公交车协同监测时选择公交线路的方法，所述方法以一个城市区域的交通路网为关注重点，利用市内公交车、长途车、出租车、渣土车等移动监测车辆搭载大气污染物传感器进行实时测量，来实现对该城市区域的空气质量的监测，从而提高了监测的客观性、空间与时间覆盖性。

A method of selecting bus route in the collaborative monitoring of taxi and bus

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种出租车和公交车协同监测时选择公交线路的方法
本专利技术涉及一种确定移动监测漏检率以及移动监测车额定数量的方法，属于环境监测

技术介绍
经济快速发展的同时也带来了严峻的环境问题，我国大部分城市空气污染问题凸显，空气污染严重影响了城市生态景观，而且对人们的身体健康造成了严重的威胁。利用科学的环境监测技术对环境进行实时的监督和检测，可以为相关人员提供寻找解决环境问题行之有效措施和依据。大气环境监测技术可以实现空气污染现状的摸底、排查和全面分析，为治理和管控空气污染提供关键的数据和依据支持，以此达到环境保护的目的。随着城市建设规模的不断扩大，城市功能区和产业结构布局的不断优化、调整,许多城市在城市环境、城市建设规模、人口数量及分布等方面都有了很大变化,原有的城市环境大气污染物监测设备都呈现数量上的不足或者空间分布上的不科学,不能继续满足城市环境空气监测的技术要求,从而需要增设或调整。大气环境监测是测定大气中污染物的种类及其浓度、观察其时空分布和变化规律的过程，主要监测的污染物为大气中的二氧化硫、氮氧化物、臭氧、一氧化碳、PM1、PM2.5、PM10、PM100和VOCs(挥发性有机物)或TVOC(总挥发性有机物)。大气环境监测系统可以对监测的数据进行收集和处理，并及时准确地反映区域环境空气质量状况及变化规律。环保部门可以利用这些数据进行环境决策、环境管理、污染防治；民众可以根据环境数据采取个人防护，合理安排生活。现在的大气环境监测设备主要有固定监测站点和移动式监测设备。目前的固定监测站点主要分为大型固定监测站点(大型站)和小型监测站点(小型站)。移动式监测设备主要有专用大气环境监测车、无人机以及手持设备等。大型固定监测站点相当于一个独立的实验室，通过昂贵精密的仪器监测分析环境中多种污染物水平。大型固定监测站点的特点是监测污染物种类多，精度高。但是大型固定监测站点投入较大，常规投入在百万至千万级别，需要高额的财政支持，因此大型固定监测站点的数量不会很多，无法大规模铺开，因此只能选择比较有代表性和可行的位置进行建设。同时大型固定监测站点对选址也有很高的要求，站点需要有大量面积容纳大型设备，设备需要温度湿度控制，同时需要大量专业高素质人员使用仪器、分析数据和对仪器的维护。此外，从超级站获得的数据只能做单点推论，很难再找邻近的其他超级站来验证。小型监测站点通过整合低成本、小型化传感器的方法，降低成本进行网格化、批量化的布点。小型监测站点还具有用电方便(可采用太阳能供电)、易于安装等特点。但小型站监测数据的准确性和一致性有待提高，并且需要充分的运营保障。虽然小型监测站点覆盖范围较广，但仍然属于固定式监测，灵活性有限。专用大气环境监测车是装备有采样系统、污染物监测仪器、气象参数观测仪、数据处理装置及其他辅助设备的汽车。它是一种流动监测站，是地面固定监测站点的一种补充。大气环境监测车可以随时开到发生污染事故的现场或可疑点采样测定，以便及时掌握污染情况，其使用不受时间、地点和季节的限制。大气环境监测车需要有专职人员驾驶，并且需要专业人员操作相关仪器。其价格较为昂贵，无法大规模使用。无人机大气污染监测是一种利用搭载小型化大气监测设备的无人机对大气环境监测的方式。无人机大气污染监测可以实现对高空垂直断面大气污染情况进行立体监测，监测范围广，监测效率高。但是高空中气流有可能紊乱，无人机螺旋桨也可能带来气流扰动，对监测结果可能造成影响。同时目前无人机的续航能力有一定问题，对连续监测也有一定阻碍。利用无人机对大气污染监测也需要专业人员操作。现有的监测方式中，比如大型站点、专用移动监测车对颗粒物的测量大多采用称重法、微振荡天平法、β射线法；对VOCs检测使用GC-FID(气相色谱-火焰离子检测)方式。这些精密检测仪器大多体积很大，且十分昂贵，不便于广泛布点监测。其他污染物如二氧化硫、氮氧化物、臭氧和一氧化碳的检测也具有类似的问题。类似的专用移动监测车到达指定位置后需要停车监测，相当于一个固定监测站点，无法实时移动进行监测。城市网格化的大气污染物监测测量投资巨大，目前的监测方式不能做到全面覆盖。每个监测点需要专业人员进行安装维护，每隔一段时间需要进行相应的校准；各监测点的采样口一般安装位置较高，不利于监测地面污染情况(如道路扬尘)。同时人口密度较大的道路和地区，往往车流尤其是出租车也较为密集，对这样的地点需要密集、着重监测。采用城市社会车辆作为移动监测车辆，搭载大气污染物监测设备以及定位设备，结合无线传输技术，就能够实现大规模近地监测空气污染。【现有技术1】CN106841525A上述文件公开了一种大气特征污染在线监控系统构建的方法。【现有技术2】《大气污染概论》，吴方正，农业出版社该文献(见第147-149页)公开了城市大气监测的布点问题，根据规定的容许误差和置信度范围确定监测点的数量。很明显，该文献给出了在一个监测区域内如何确定监测点的数量的启示；但是其只适用于固定点监测点。对于移动车辆这种监测模式下，其面临的问题是有显著的差异的。固定点监测特点首先，对于固定点监测来说，其覆盖范围是固定的，监测点的数据只能代表监测点附近的污染情况，远离监测点的地方的污染情况，只能间接推算得到；特别是监测点之间的“三不管区域”，属于明显遗漏的区域。很明显，这种以离散的监测点来覆盖一个区域，这些监测点的数量取决于每个监测点能够有效代表的污染范围。图2显示了固定化网格布点的局限性。移动监测特点移动监测的显著特征在于，移动设备随着移动车辆的运行，连续变换监测位置，基本上只在交通路网沿线范围进行监测。其移动路径是交通路线；其覆盖范围是整个区域中的交通路网。覆盖范围不同固定监测每个监测设备的监测区域是固定的，离散的“点”；移动监测每个监测设备的监测区域是整个路网，是连续的“线”或者“带”。比起“点”状覆盖，“线”状覆盖具有显著的优势。“线”状覆盖所获取的更大范围的数据分布，对于一个城市的整体空气污染的判断来说，更具有代表性。监测数据来源不同对于固定监测模式来说，每个被监测位置的数据来自于同一个或同一组监测设备；对于移动监测模式来说，每个被监测位置的数据来自于很多不同的监测设备。也就是说，路网范围内某个位置的污染情况可以被不同的移动设备(搭载在移动车辆上)在不同的时间段多次测量到。这样就可以通过不同设备的监测数据之间的关联，间接评价监测设备的数据可靠性。
技术实现思路
针对
技术介绍
中监测方式的不足，以及城市大气环境污染监测的特点。本专利技术提供了一种在确保城市空气污染物监测数据客观性的前提下确定移动监测漏检率的方法。本专利技术利用大量随机运行的社会车辆搭载隐藏式安装的监测设备作为移动监测车辆，辅助以固定的监测设备，能够实现对城市区域实时污染物分布和变化情况的监测，只要移动监测设备达到一定的数量，那么这些移动设备产生的监测数据就能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种出租车和公交车协同监测时选择公交线路的方法，所述方法以一个城市区域的交通路网为关注重点，通过给部分出租车和公交车安装大气污染检测设备，来实现对该城市区域的空气质量的监测；所述方法包含如下步骤：/n1)建立出租车车检测次数曲线模型：/na)针对所述城市区域，将交通路网以路段单元为单位进行分解；建立并初始化各个路段单元的数据库；该数据库包含路段单元编号、路段单元位置信息、路段单元检测记录；/nb)选择50辆搭载有定位系统的出租车，跟踪记录各出租车车在不同路段单元的经过次数；同一辆出租车在一个连续的计时单元内的多次经过只按一次计数；/nc)持续记录至少一周；将每天的统计数据累计后计算出日平均值；/nd)以时间累计换出租车数量的方式，形成24小时内检测次数按路段单元的统计分布图；/n2)建立各条公交线路检测次数曲线模型；所述公交线路检测次数曲线模型的横轴与出租车检测次数曲线模型的横轴一致；按照公交线路的运行计划，给相应的路段单元赋予检测次数数值；/n3)将各条公交线路按照其覆盖的漏检路段单元的数量进行排序：/na)先选择一个覆盖范围初始值f

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180725 IB PCT/IB2018/055525;20180725 IB PCT/IB20一种出租车和公交车协同监测时选择公交线路的方法，所述方法以一个城市区域的交通路网为关注重点，通过给部分出租车和公交车安装大气污染检测设备，来实现对该城市区域的空气质量的监测；所述方法包含如下步骤：
1)建立出租车车检测次数曲线模型：
a)针对所述城市区域，将交通路网以路段单元为单位进行分解；建立并初始化各个路段单元的数据库；该数据库包含路段单元编号、路段单元位置信息、路段单元检测记录；
b)选择50辆搭载有定位系统的出租车，跟踪记录各出租车车在不同路段单元的经过次数；同一辆出租车在一个连续的计时单元内的多次经过只按一次计数；
c)持续记录至少一周；将每天的统计数据累计后计算出日平均值；
d)以时间累计换出租车数量的方式，形成24小时内检测次数按路段单元的统计分布图；
2)建立各条公交线路检测次数曲线模型；所述公交线路检测次数曲线模型的横轴与出租车检测次数曲线模型的横轴一致；按照公交线路的运行计划，给相应的路段单元赋予检测次数数值；
3)将各条公交线路按照其覆盖的漏检路段单元的数量进行排序：
a)先选择一个覆盖范围初始值f
0；i＝0

b)i＝i+1；
c)确定覆盖的漏检路段单元最多的公交线路，排第i位；
d)计算排在第i位的公交线路所覆盖的漏检路段单元所对应的局部覆盖范围bi；
e)将覆盖范围f
(i-1)减去局部覆盖范围bi，得到新的覆盖范围f
i和新的漏检路段单元；新的漏检路段单元应当扣除排在前面的公交线路已经覆盖的漏检路段单元；

f)从剩余的公交线路中继续选择覆盖的漏检路段单元最多的公交线路，排在第i+1位；
g)重复步骤b)至f)，直至排序结束；
4)按步骤3)的排序选择参与协同监测的公交线路。


如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的路段单元检测记录包含检测设备编号、移动监测车进入路段单元的时间、移动监测车经过该路段单元的累计经过次数；所述累计经过次数的初始值为“0”。


如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的路段单元的长度为100米或200米。


如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的计时单元为15分钟、30分钟，或1个...

【专利技术属性】
技术研发人员：许宏宇，马姗姗，刘利凝，刘善文，司书春，许军，
申请(专利权)人：山东诺方电子科技有限公司，山东省济南生态环境监测中心，
类型：发明
国别省市：山东;37